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FEC实现光通信系统的可靠传输
伴随着网络流量的快速增长，波分复用技术作为现在通信系统的基础承载技术，也经历了容量从小到大的发展过程。在这一发展过程中，每一次单波长速率的提升都伴随着技术的重大变化：从单波长2.5G时代的直接调制方式到10G时代的外调制方式及DCM色散补偿；10G时代到40G时代是OOK调制技术向PSK调制技术的转变；40G时代到100G时代的关键技术特征则是高速DSP（ADC采样速率达到56Gbit/s以上）使能的相干技术。
在波分复用技术的发展过程中，前向纠错（FEC，Forward Error Correction）技术作为实现信息可靠传输的关键，逐渐成为必不可少的主流技术。光纤通信中的FEC也经历了几代技术的演变，从经典硬判决，到级联码，而100G相干技术的出现使得软判决成为演进的方向。
图1 FEC在光通信中的位置
FEC技术是一种广泛应用于通信系统中的编码技术。以典型的分组码为例，其基本原理是：在发送端，通过将kbit信息作为一个分组进行编码，加入（n-k）bit的冗余校验信息，组成长度为n bit的码字。码字经过信道到达接收端之后，如果错误在可纠范围之内，通过译码即可检查并纠正错误bit，从而抵抗信道带来的干扰，提高通信系统的可靠性。在光通信系统中，通过FEC的处理，可以以很小的冗余开销代价，有效降低系统的误码率，延长传输距离，实现降低系统成本的目的。
FEC的使用可以有效提高系统的性能，根据香农定理可以得到噪声信道无误码传输的极限性能（香农限），如图2所示。从图2可以看出，FEC方案的性能主要由编码开销、判决方式、码字方案这三个主要因素决定。
